Экспериментальное исследование по повышению внутреннего качества заготовки пружинной стали 55SiCrA
Пружинная сталь 55SiCrA представляет собой легированную сталь со средним и высоким содержанием углерода, двухфазная зона твердой и жидкой фаз велика, а литейная заготовка склонна к развитию столбчатых кристаллов, центральной сегрегации углерода, центральной пористости и серьезным усадочным отверстиям. Большое количество практик доказало, что электромагнитное перемешивание кристаллизатора может увеличить центральную равноосную скорость кристаллизации, сделать центральную структуру затвердевания плотной и уменьшить центральную пористость, усадочные отверстия и центральную сегрегацию. Электромагнитное перемешивание в форме заставляет жидкую сталь вращаться за счет электромагнитной силы, генерируемой в форме. В реальном производстве, когда определяется электромагнитная мешалка формы, ток и частота перемешивания являются двумя основными параметрами управления.
Стремясь решить внутренние проблемы качества непрерывной разливки заготовок из пружинной стали 55SiCrA на заводе, такие как низкая центральная равноосная скорость кристаллизации, серьезная центральная сегрегация углерода, центральная пористость и усадочные отверстия, исследователи систематически изучали влияние различных параметров процесса электромагнитного перемешивания на характеристики магнитного поля в форме 150×150 мм. Путем промышленных экспериментов изучено влияние тока и частоты электромагнитного перемешивания (М-МЭС) на макроскопическую кристаллизационную структуру и сегрегацию углерода литейной заготовки.
Результаты показывают, что с увеличением тока электромагнитного перемешивания (M-MES) скорость центральных равноосных кристаллов увеличивается, а центральная сегрегация углерода уменьшается. Влияние частоты перемешивания на осевую скорость кристаллизации и сегрегацию углерода в центре заготовки носит нелинейный характер. Когда наиболее подходящие ток и частота электромагнитного перемешивания составляют 320 А и 3,5 Гц соответственно, центральная равноосная скорость кристаллизации увеличивается с 18,5% до 32,5%, центральный индекс сегрегации углерода уменьшается с 1,23 до 1,04, центральное усадочное отверстие и угловая трещина устраняются, и внутреннее качество заготовки явно улучшается.
